淺談CEMS 煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的維護(hù)

王慶博

摘要：火力發(fā)電廠在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，無論是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中還是人們的日常生活中都離不開電能的供應(yīng)，所以要保證火力發(fā)電廠的運(yùn)行質(zhì)量。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，我國的生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重的破壞，火力發(fā)電廠運(yùn)行期間，在煙塵的排放中含有大量的SO2，對空氣造成了極大的污染。煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)是對煙氣排放物進(jìn)行監(jiān)測的系統(tǒng)，是發(fā)電廠運(yùn)行中的一個重要指標(biāo)。文章對于煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的功能和方法進(jìn)行了分析，并對使用和日常維護(hù)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：CEMS系統(tǒng)；組成；功能；運(yùn)行；維護(hù)

1 系統(tǒng)組成及功能

1.1 系統(tǒng)組成

CEMS 是煙氣在線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的簡稱，是一種大型的在線分析成套系統(tǒng)。CEMS 系統(tǒng)主要由顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)、氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)、煙氣排放參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)、系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)、氣源電源通訊等輔助設(shè)施子系統(tǒng)等組成。

1.2 主要功能

顆粒物監(jiān)測子系統(tǒng)主要對煙氣中的煙塵濁度進(jìn)行監(jiān)測，并通過試驗(yàn)標(biāo)定轉(zhuǎn)換為煙氣濃度參數(shù)。氣態(tài)污染物監(jiān)測子系統(tǒng)主要對煙氣中SO2、NOx、CO、CO2的濃度進(jìn)行監(jiān)測，常見的分析原理為紅外吸收法（或紫外吸收法）。煙氣排放參數(shù)監(jiān)測子系統(tǒng)主要測試煙氣溫度、流速、壓力、濕度、氧量等參數(shù)，通過流速可以得出煙氣流量，同時根據(jù)煙氣溫度、壓力、濕度得出標(biāo)準(zhǔn)干煙氣量，通過氧量將濃度換算為規(guī)定過?？諝庀禂?shù)下的濃度。系統(tǒng)控制子系統(tǒng)主要對反吹、采樣進(jìn)行控制，數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)對信號采集、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并生成報表等。氣源為系統(tǒng)提供反吹氣體，電源為系統(tǒng)提供相應(yīng)電壓等級的電能，通訊系統(tǒng)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)通信等。

2 CEMS系統(tǒng)運(yùn)行方法

CEMS系統(tǒng)的運(yùn)行可分為三個部分，系統(tǒng)的啟動、運(yùn)行和停機(jī)。在系統(tǒng)啟動之前，應(yīng)該對采樣探頭和伴熱采樣線進(jìn)行加熱處理，當(dāng)達(dá)到溫度要求后，在開啟電源啟動系統(tǒng)。對伴熱采樣線先行加熱，是為了防止在低溫狀態(tài)下，濕氣引起的腐蝕對機(jī)器造成損壞或者是因?yàn)闃託夂瑵穸绊懙奖O(jiān)測數(shù)據(jù)的精度，如果煙氣的含濕量太多的話，其進(jìn)入到監(jiān)測儀器中，將會對儀器造成損壞。在系統(tǒng)正常運(yùn)行后，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況對系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在向鍋爐中投料的時候會產(chǎn)生大量的煙塵，所以這時應(yīng)該將采樣裝置切換到反吹狀態(tài)防止煙塵的進(jìn)入。在不同的季節(jié)，溫度也不同，所以應(yīng)該根據(jù)溫度的變化來對伴熱線的溫控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。在系統(tǒng)停機(jī)階段，不應(yīng)該直接將電源關(guān)閉，而是應(yīng)該按照正常的關(guān)機(jī)程序來執(zhí)行。首先要將采樣系統(tǒng)中的氣路排空，用壓縮空氣將管線內(nèi)的殘余氣體清除干凈，然后將氣路的入口關(guān)閉，最后在關(guān)閉系統(tǒng)的電源。對系統(tǒng)中的反吹系統(tǒng)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行情況對鏡片進(jìn)行清洗或者是停運(yùn)。

3 CEMS系統(tǒng)維護(hù)

3.1 NOX測量原理

進(jìn)行煙氣監(jiān)測首先需要進(jìn)行煙氣的采集，利用取樣泵從煙道內(nèi)取氣，然后通過伴熱管線樣氣輸送到冷凝器中。之所以會用到伴熱管線，是因?yàn)闊煔獾臏囟缺容^高，而輸送的線路較長，如果不進(jìn)行加熱處理的話，那么煙氣在運(yùn)輸?shù)倪^程中就會因?yàn)闇囟冉档投顾謴臒煔庵蟹蛛x出來，水分與煙氣中的NOX相互結(jié)合產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成硝酸，酸的產(chǎn)生會對系統(tǒng)造成腐蝕造成系統(tǒng)的損害，并且還會影響到測量的準(zhǔn)確性。在傳輸?shù)嚼淠骱螅淠髦械娜鋭颖脮煔庵兴峙抛?，使其不與NOX接觸。在冷凝器上有管線與外界相通，可以使空氣進(jìn)入到冷凝器中，然后除去水分的煙氣在經(jīng)過氣體過濾器后傳送到氣體分析儀中，從而對煙氣進(jìn)行檢測。在對煙氣進(jìn)行取樣的過程中，為了不使粉塵堵塞到管路，在系統(tǒng)中設(shè)定了定期清除功能，通過空氣壓縮機(jī)對伴熱管線進(jìn)行吹掃。

3.2 氣體分析儀啟用前的準(zhǔn)備

3.2.1 啟動前的準(zhǔn)備。由于該儀器是氣體分析儀所以在啟動前首先要檢查氣體是否存在泄漏，檢查氣體是否泄漏通常用一個U型管壓力計便可以用最簡便的方法測量出壓力。

3.2.2 分析儀的標(biāo)定。在分析儀安裝好之后，可以用標(biāo)定氣來對分析儀進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定應(yīng)該使用一種含有足夠濃度被測組分氣體來進(jìn)行。進(jìn)行標(biāo)定時應(yīng)確保氣體流量在1.2-2.0L/min之間。

3.3 氣路系統(tǒng)的維護(hù)

3.3.1 取樣探頭的維護(hù)。針對脫硝煙道內(nèi)高溫、高粉塵以及容易形成銨鹽的特點(diǎn)，M6200型取樣探頭為高溫型探頭，材質(zhì)為316L不銹鋼，樣氣首先經(jīng)過裝有過濾精度為2μ的合金燒結(jié)前置過濾器的采樣探桿，通過外表面過濾的方式，將大部分的顆粒物過濾掉，其中探桿插入煙道深度為1.5 米。

煙氣進(jìn)入溫度達(dá)到320℃的探頭過濾裝置，這個溫度與煙道溫度相仿，避免了取樣過濾過程中煙氣溫度的巨大變化帶來煙氣體積的巨大變化形成冷凝，從而有效避免在探頭過濾器的地方出現(xiàn)硫酸氫銨鹽結(jié)晶體，形成堵塞；探頭內(nèi)部配備了過濾精度為1.0-2.0μ的特殊合金燒。結(jié)過濾器，通過外表面過濾的方式對煙氣中的顆粒物進(jìn)行有效過濾，將干凈的煙氣傳輸?shù)絻x表間。應(yīng)每6個月檢查一次探頭過濾器，可以采用壓縮空氣對其進(jìn)行吹掃清洗。如果濾芯嚴(yán)重堵塞或者裂縫應(yīng)及時更換。

3.3.2 采樣管線的維護(hù)。ESC-JH3 型伴熱管線加熱功率為每米60W，讓取樣出來的煙氣在整個傳輸過程中都保持180℃的高溫，保證了樣氣在取樣管中不會產(chǎn)生冷凝水，并出現(xiàn)硫酸氫銨鹽的結(jié)晶體析出（根據(jù)有關(guān)研究文獻(xiàn)，硫酸氫銨鹽的析出溫度為147℃）。采樣管線在平時是不需要進(jìn)行維護(hù)的，但在平時要注意管線上不能放置重物，如果有重物壓在管線上，管線在承力的作用下會使內(nèi)部的取樣管與加熱帶發(fā)生接觸，從而導(dǎo)致管線的損壞，一旦取樣管破損，則需要進(jìn)行更換，沒有辦法進(jìn)行修復(fù)。

3.3.3 冷凝器的維護(hù)。氣體冷凝器發(fā)生故障的機(jī)率較小，其維護(hù)工作也是半年更抽象一次蠕動泵泵管即可，這個泵管是安裝在冷凝器下端的，同時，如果發(fā)現(xiàn)冷凝器內(nèi)有粉塵時，可以用人工用水進(jìn)行清洗的辦法來進(jìn)行處理。

3.3.4 保護(hù)過濾器的維護(hù)。保護(hù)過濾器可以有效的過濾煙氣中的水汽和粉塵物，這些東西附著在保護(hù)過濾器上，濾紙則會慢慢的變色，因此，發(fā)現(xiàn)濾紙變色后即及時進(jìn)行更換，當(dāng)前級氣路的過濾器的探頭失去效用時，保護(hù)過濾器的濾芯變色則會較快，這時就應(yīng)該對前級過濾器進(jìn)行檢查，應(yīng)該是冷凝器工作失常所致。

3.3.5 測塵儀的維護(hù)。對于測塵儀的維護(hù)，一般時候是每三個月檢查一次，但對于檢查時發(fā)現(xiàn)測塵儀所運(yùn)行的環(huán)境較為惡劣時，則應(yīng)該經(jīng)常更換空氣過濾器。正常情況下，測塵儀只要光學(xué)窗口保持清潔即可，因其對于測量結(jié)果的準(zhǔn)確性有著直接的影響。所以在平時維護(hù)時，需要用百分之五十的酒精和蒸餾水的溶液做為清潔液來對測塵儀的光學(xué)窗口進(jìn)行清潔，但這里對酒精有要求，需要化學(xué)純級的酒精，保證酒精里不能含有油質(zhì)，因?yàn)楹杏唾|(zhì)的酒精在酒精揮發(fā)后則會有油質(zhì)留下，影響光學(xué)窗口的清潔度，因此就會導(dǎo)致測量結(jié)果的不準(zhǔn)確。

4 結(jié)束語

CEMS 煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)已在火力發(fā)電廠中得到廣泛應(yīng)用，在線監(jiān)測了電力生產(chǎn)過程中產(chǎn)生 污染氣體的固定排放源以及煙氣脫硫、脫硝系統(tǒng)的控制和監(jiān)測，有利于運(yùn)行人員及時調(diào)整與監(jiān)控脫硫、脫硝、除塵等環(huán)保設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)，加強(qiáng)達(dá)標(biāo)排放管理，為環(huán)保部門的監(jiān)督提供 了科學(xué)先進(jìn)的檢測手段，這對于排放點(diǎn)的有效監(jiān)測與管理有著積極而重要的意義。

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